РАБОТА ВЫХОДА ЭЛЕКТРОНА И ПРОЧНОСТЬ МЕТАЛЛА

Исследователи из Канады с помощью расчетов показали взаимосвязь между механическими свойствами металлов и проявляющимися для этих металлов функциями работы выхода электрона.

Механические свойства материала важны – как для получения новых фундаментальных знаний о материале, так и для разработки новых типов материалов с улучшенными свойствами. Уже многие исследователи пытались использовать законы квантовой механики и расчеты для определения взаимосвязи поведения электронов в металле и макроскопическими свойствами этого металла, однако существующие в настоящее время теоретические модели практически невозможно применять на практике.

Рисунок из Phys. Chem. Chem. Phys., 2016, DOI: 10.1039/c5cp04873g 

Поняв необходимость разработки нового подхода к предсказанию механических свойств металлов, Донгян Ли (Dongyang Li) с соавторами из Университета Альберты изучили, каким образом работы выхода электрона (разница между минимальной энергией, которую необходимо сообщить электрону для его «непосредственного» удаления из объёма металла, и энергией Ферми) связана с ковкостью переходного металла и его устойчивостью на излом.

В своей последней работе, изучающей взаимосвязь между свойствами материала и работой выхода электрона Ли обнаружил, что при критическом значении работы выхода в 4.6 эВ наблюдается максимальная прочность материала. Ли поясняет, что в данной работе прочность рассматривается как мера энергии, которую образец металла может поглотить перед разрушением при оптимальном сочетании ковкости и прочности. Поскольку, как правило, прочность материала увеличивается за счет понижения ковкости, а более высокая работа выхода электрона соответствует более высокой прочности, критическим для металла электронным параметром является работа выхода в 4.6 эВ.

Однако далеко не каждый согласен с тем, что работа выхода электрона и связанные с ней функции могут предоставить столь надежную информацию о механических свойствах материала. Арон Уолш (Aron Walsh), материаловед-теоретик из Университета Бата отмечает, что работы выхода электрона могут изменяться в зависимости от типа поверхности металла, поскольку для ровных и дефектных поверхностей могут проявляться различные величины электростатических эффектов, определяющих, в свою очередь, энергию выхода электрона. Ли признает, что тип поверхности действительно влияет на энергию выхода электрона, однако возражает, что это отражает взаимодействие атомов на фундаментальном уровне, характеризует прочность связи и, таким образом, влияет на макроскопические свойства.

В перспективе Ли планирует найти взаимосвязь между функциями работы выхода электронов и другими свойствами металлов, а также распространить результаты проведенной работы на многофазные материалы.

Успешная сдача ЕГЭ!

Чем можно пользоваться на ЕГЭ по химии?

Разрешено использование непрограммируемого калькулятора с возможностью вычисления тригонометрических функций (cos, sin, tg) и линейки.

Также к каждому варианту экзаменационной работы прилагаются следующие материалы:
периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева;
таблица растворимости солей, кислот и оснований в воде;
электрохимический ряд напряжений металлов.

Подготовка к ЕГЭ по химии (рекомендации)

Методические рекомендации по некоторым аспектам совершенствования преподавания и изучения имии (на основе анализа типичных затруднений выпускников при выполнении заданий ЕГЭ) 2014 г.

Методичка тут

Варианты ЕГЭ по химии 2016:

Вариант 1

Вариант 2

Вариант 3

Подготовка к ЕГЭ по химии (рекомендации)

Источник: http://www.ctege.info/chto-nado-znat-o-ege-2013/chem-mozhno-polzovatsya-na-ege.html

Интересные факты

1. Почему фрукты могут дозревать сами по себе?
Один из синтезируемых растениями фитогормонов, газ этилен, способствует созреванию плодов, причём он образуется, даже если плод уже сорван с ветки. Поэтому фрукты перед длительной транспортировкой собирают недозрелыми, и в дороге они поспевают сами. А для контролируемого процесса фрукты помещают в камеры, куда принудительно подаётся этилен. Уже спелые плоды выделяют ещё больше газа, что можно использовать для ускорения созревания неспелых в домашних условиях, просто положив их в один пакет.
2. Чем объясняется запах, исходящий от монет?
Характерный запах монет — это не запах металла. Он исходит от соединений, образующихся от соприкосновения с металлом органических субстанций, например, человеческого пота. Причём чтобы человек почувствовал этот «металлический» запах, достаточно очень малого количества реагентов.
3. Какие учёные упросили Кустодиева написать их портрет, только собираясь стать знаменитыми?
В 1921 году к художнику Борису Кустодиеву обратились двое молодых учёных с просьбой написать их портрет. Их аргументом было то, что Кустодиев рисует только знаменитостей, а они уверены, что тоже прославятся, пусть сейчас особо и никому не известны. Этими учёными были Пётр Капица и Николай Семёнов, будущие нобелевские лауреаты по физике и химии соответственно. В качестве гонорара они отдали художнику мешок пшена и петуха, полученных за ремонт мельницы.
4. Какова суммарная масса содержания в земной коре самого редкого химического элемента?
Радиоактивный химический элемент астат — наиболее редкий элемент из всех, что встречаются в природе. Если суммировать содержание астата в земной коре в любой момент времени, получится не более одного грамма. Но число это будет почти одинаковым, так как скорость образования радионуклидов астата, входящих в состав радиоактивных рядов урана, постоянна и равна скорости их распада.
5. В каком случае этиловый спирт может служить противоядием?
Метиловый спирт в составе алкогольного напитка по вкусу и запаху неотличим от этилового, однако его действие на организм гораздо опаснее. Даже небольшое количество метанола может привести к слепоте, а доза от 30 мл — к смерти. Этим объясняются частые случаи отравления метиловым спиртом либо по незнанию, либо в случае употребления поддельного алкоголя. Интересно то, что в случае такого отравления противоядием является обычный, то есть этиловый спирт. Это связано с тем, что процессы связывания обоих спиртов в организме происходят с участием одного фермента алкогольдегидрогеназы, который реагирует с этанолом быстрее. В результате фермент исчерпывается, и метанол остаётся большей частью нерасщеплённым, а вследствие этого в крови получается меньше вредных продуктов его распада.